INFRASTRUTTURE IN AMBITO URBANO: COMPLESSITA’ DI PROGETTO E DURABILITA’

Facoltà di Ingegneria Sapienza

Università di Roma, 26 novembre 2015

INFRASTRUTTURE IN AMBITO URBANO:

COMPLESSITA’ DI PROGETTO E DURABILITA’

ing. Luca ROMANO – STUDIO ROMANO – ALBENGA - www.studioromano.org - [email protected]

http://www.studioromano.org/

mailto:[email protected]

2 Luca ROMANO – studio Romano – Albenga – www.studioromano.org – [email protected]

INFRASTRUTTURE IN AMBITO URBANO

CONTESTO URBANIZZATO (abusivismo)

IDROLOGICAMENTE A RISCHIO

Genova Sestri (alluvione novembre 2014)

PRESENZE STORICHE DIFFUSE

Parco archeologico Pozzuoli (NA)


PONTI IN AMBITO URBANO

Soluzioni attente al contesto

Spesso si richiedono soluzioni strutturalmente “non banali” ma “giustificabili”:

- nella motivazione delle scelte

- nei costi non eccessivi (max 10:15% in più di una soluzione convenzionale)

- durabili


PONTI IN AMBITO URBANO

I ponti in contesto urbano rappresentano un’ulteriore sfida per gli ingegneri, poiché le problematiche

costruttive in ambito urbano non riguardano solo problemi tecnici ma devono rispondere anche a

richieste sociali e culturali della popolazione.

Sono richiesti progetti e metodi costruttivi appropriati:

necessità di mantenere le viabilità esistenti

rapporto con ponti o edifici esistenti

corretta tipologia e rapporto di scala

tempi di costruzione ridotti

I ponti urbani sono spesso punti di riferimento per una città e la struttura va oltre il mero significato

ingegneristico ed è importante come fatto culturale e di bellezza.


PONTE AD ARCO - ALBENGA (SV)

Localizzazione:


Vecchio ponte durante l’alluvione - 1994


Planimetria con argine del 1994 e “strozzature” idrauliche:


Albenga: il vecchio ponte, danneggiato dall’alluvione del 1994

CONDIZIONI AL CONTORNO:

- Problematiche idrauliche: - alveo insufficiente per deflusso max piena - no pile in alveo

- rampe di accesso con pendenza limitate: spessori ridotti

- velocità d’esecuzione: ponte in acciaio (fondazioni in cantiere e ponte in officina)

PONTE: impalcato sottile (<1,5 m) - campata 100m → soluzione strallata o ad arco


Esigenze idrauliche e strutturali:

Arco che inviluppa idealmente i tre archi del vecchio ponte

72

95


PLANIMETRIA FINALE INTERVENTO

- rinvenimenti archeologici: chiesa San Calocero

- allargamento locale argini


PONTE AD ARCO - ALBENGA (SV)

- Impalcato sottile per avere rampe di accesso con pendenza inferiore all’8%

- Ponte di 100 metri in campata unica - impalcato spesso 150 cm

- Tipologia ad arco poiché era meno costosa e legata all’immagine del vecchio ponte.


VELOCITÀ D'ESECUZIONE:

- Utilizzo dell'acciaio ha permesso la costruzione in officina dei vari conci costituenti il ponte,

mentre in cantiere si realizzavano le spalle e l'assemblaggio senza bisogno di centinature

provvisorie.

- In 12 mesi si è progettato, appaltato, realizzato ed inaugurato il nuovo ponte.

Vista notturna del ponte illuminato


SCELTE STRUTTURALI:

- Ponte ad arco a spinta eliminata: solo carichi verticali in fondazione, con grossa semplificazioni

realizzative

- Trovati reperti archeologici, negli scavi: rilevati, tombati con sabbia e fatto pali evitandone la

demolizione


SCELTE STRUTTURALI: SEZIONE TRASVERSALE

- Sospensione centrale

- Cassone torsio-rigido che regge la soletta

- Arco reticolare sottile, slanciato e moderno

- Contrasto col centro storico

Sezione trasversale


PROGETTAZIONE PER LA DURABILITA’:

- Scelta dell’acciaio e sua preparazione

- Interno cassone: verniciatura, areazione pendenze e scolo acque

- Esterno cassone: verniciatura

- Arco: verniciatura esterna e iniezione interna ai tubi di calcestruzzo

- Passi d’uomo e ispezionabilità di ogni parte del cassone

- Predisposizioni irrigidimenti nel traverso di testa dimensionati per sollevamento e sostituzione appoggi

- Predisposizioni per sostituzione pendini di apprensione e relative verifiche con traffico limitato

Particolare attacco inferiore funi sul traverso con capocorda regolabile


PROGETTO DEL CICLO DI PROTEZIONE:

Per il ciclo protettivo si era fatto riferimento a indicazioni di preparazione e protezione delle superfici metalliche:

Preparazione – tipologia dei tre cicli (primer, fondo, finitura) – spessori: funzione della durata


DURABILITA’ – ISPEZIONE - MANUTENZIONE

Le ispezioni sono molto delicate e per essere efficaci:

- Effettuate da ingegneri strutturisti esperti di ponti

- Conoscenza della struttura e dei dettagli del ponte da controllare.

Notevole differenza tra questo attacco: (forma a cuneo passante e semplici cordoni d’angolo)


Esempio: PROGETTAZIONE NON ADEGUATA

Questo secondo attacco richiede molte più attenzioni e la conoscenza perfetta del giunto saldato e

degli eventuali irrigidimenti interni:

- Problemi di fatica nella saldatura (cordoni? piena penetrazione?)

- Rischio strappi lamellari nelle lamiere dell’arco


PIANO DI MANUTENZIONE PER LA DURABILITA’

Controlli imposti: dopo 5 anni dopo 10 anni dopo 20 anni Esempio: CONTROLLI DOPO 10 ANNI DALL’APERTURA AL TRAFFICO

Apparecchi d’appoggio: libertà d’escursione; stato di conservazione del piano di scorrimento.

Cassone d’impalcato: controllo stato di conservazione della verniciatura; controllo del serraggio bulloni; controllo visivo delle saldature correnti; controllo u.s. e/o magnaflux per nodi dei remi e attacchi delle funi controllo delle vie d’acqua interne ed eventuale esecuzione di fori sul fondo per smaltimento delle acque infiltrate; controllo del sistema di smaltimento delle acque di piattaforma.

Arco: verniciatura; controllo visivo 100% delle saldature; controllo u.s. 10% giunti principali controllo visivo dei particolari d’attacco delle funi.

Funi: controllo della tesatura delle funi; controllo visivo dell’integrità della protezione delle funi; controllo visivo dell’integrità e funzionalità dei capicorda.

Soletta: controllo dell’impermeabilizzazione; controllo dell’integrità dei copriferri; controllo dello stato di fessurazione e dell’ampiezza delle stesse (ove possibile).

Spalle: controllo visivo, per quanto possibile, atto a verificare l’eventuale presenza di fessurazioni, lesioni o cedimenti.

MANUTENZIONE:

- Pulizia del sistema di scolo delle acque di piattaforma.

- Ritocchi dello strato di vernice protettiva della struttura metallica (circa il 30%)


ESAME DELLE PRESTAZIONI EFFETTIVE: CONTROLLO A 20 ANNI DI ESERCIZIO

-Zone sabbiate e verniciate in officina:

si presentano ben conservate

-Zone di giunto saldato, verniciate in cantiere:

-presentano deterioramento notevole

-ruggine diffusa


ISPEZIONE - MANUTENZIONE:

PROBLEMI ALL’IMPERMEABILIZZAZIONE DELL’ATTACCO FUNI-IMPALCATO

CONSEGUENTI DANNI ALL’ATTACCO INFERIORE DEI PENDINI:


PROBLEMI INFILTRAZIONI D’ACQUA DA POZZETTI E ACCESSORI VARI

DANNI RICONDUCIBILI ALLE INFILTRAZIONI DA POZZETTI E ACCESSORI VARI:


PROBLEMI DI TENUTA E FUNZIONAMENTO GIUNTI

Deterioramento meccanico del giunto, no manutenzione – mancanza di tenuta all’acqua

DANNI RICONDUCIBILI AI GIUNTI:

Scolature – Carbonatazione – Danno al CLS Deterioramento protezione e ruggine diffusa


PROBLEMI DOVUTI ALLO SMALTIMENTO DELLE ACQUE PIOVANE

Mancanza di pulizia delle griglie raccolta acque e dei bocchettoni sulla carreggiata

DANNI RICONDUCIBILI AI DIFETTI DI RACCOLTA ACQUA:

Tubi di evacuazione troppo corti, scolo e danno sulla soletta


PONTE SUL PARCO ARCHEOLOGICO POZZUOLI (NA) 1998

- Sito archeologico trovato sulla circonvallazione a Pozzuoli: necessità di un ponte di 60 m

spesso < 80 cm

- Richiesta della committenza di un ponte snello e leggero in acciaio

- Problemi fondazionali con pali tra i reperti, tombati con sabbia: semplicità nelle fondazioni

- Soluzione a due archi convergenti, a spinta eliminata, con due piani di pendini nei rispettivi

piani


Interazione con ritrovamenti archeologici, spessori ridotti, fondazioni semplici:

I reperti archeologici si trovano a soli 30 cm dall’intradosso ponte


PONTE SUL PARCO ARCHEOLOGICO DI POZZUOLI (NA) – INSERIMENTO NEL CONTESTO

Vista del ponte ad arco

Cura del dettaglio: arco e controventi

- Parapetti in plexiglas e inox alti 2 metri per prevenire caduta oggetti sul parco archeologico

- Rivestimento spalle in tufo


DURABILITA’: - acciaio autopatinabile sabbiato e verniciato

- Anima che fuoriesce dalla sezione composta

- Barre in tondo pieno con piatti e perno

- Filettatura e dado di regolazione inferiore

Dettaglio pendini, traversi, controventi e giunto


Esempio: SOLUZIONI DI SOSPENSIONE NON ADEGUATE

- Pendino non regolabile e non sostituibile

- Sollecitazioni flessionali nella barra

- Saldatura superiore su piatto con rischio fatica e strappi lamellari

- Mancanza di robustezza

Attacco superiore pendino attacco inferiore pendino


PONTE STRALLATO IN VILLANOVA D’ALBENGA (SV) (2003)

Localizzazione strategia realizzativa


PONTE STRALLATO IN VILLANOVA D’ALBENGA: REALIZZAZIONE SENZA INTERRUZIONE TRAFFICO:

Rilievo ponte vecchio strategia realizzativa

Sezione ponte vecchio

Strategia realizzativa


PONTE STRALLATO IN VILLANOVA D’ALBENGA: REALIZZAZIONE SENZA INTERRUZIONE TRAFFICO:

Fase di demolizione

Fase di costruzione


PONTE STRALLATO IN VILLANOVA D’ALBENGA (SV) (2003)

- ponte strallato di 40 m di luce, singola antenna su spalla con roccia

- impalcato sottile (70 cm) per deflusso massima piena senza pile in alveo

- non interruzione viabilità: realizzazione di una metà a contatto con vecchio ponte parzialmente demolito,

collaudo, deviazione traffico e fine lavori

- sospensione centrale e cavi di riva in configurazione spaziale

- richiesta di scultura urbana di ingresso alla città – rapporto con centro storico


- Inserimento di progetto:

- necessità di rotatoria - paraboloide dei cavi di riva (Rotonda cittadina: cura del dettaglio):


- Studio illuminazione:

- Trasparenza e leggerezza: marciapiedi, parapetti e segnapasso


DURABILITA’ E DETTAGLI: - Dettaglio attacco stralli: semplici lamiere passanti, nessuna eccentricità, saldature facili da controllare

-

-


DURABILITA’:

- acciaio autopatinabile sabbiato e verniciato

- cassone areato ed ispezionabile

- dettagli semplici: pendenze, scolo acque, un solo giunto

- funi spiroidali chiuse in guaine; sostituibili

cassone torsio-rigido con fori per aerazione e leggerezza - ancoraggio stralli in tubi in asse coi traversi


NUOVA VIABILITA’ E PONTE STRALLATO A MOLASSANA - GENOVA (2015)

Localizzazione pedonalizzazione, nuova viabilità e ponte



Rotonda, nuova strada e ponte con accesso su esistente:



Planimetria generale di progetto:



- Problemi inserimento nella viabilità esistente

- Problemi idraulici

Inserimento nuovo ponte su ponte esistente:



Dettaglio inserimento nuovo ponte su ponte esistente:

BISAGNO

GE

IRA

TO

spalla

antenna


PONTE STRALLATO OBLIQUO A MOLASSANA

Geometria obliqua del ponte


PONTE STRALLATO OBLIQUO A MOLASSANA: DIFFICOLTA’ STRUTTURALI

Vista da intradosso dei raccordi e traverso a sbalzo


PONTE STRALLATO A MOLASSANA - GENOVA (2015)

Vista del ponte strallato obliquo


Dettaglio antenna


PONTE STRALLATO A MOLASSANA – DURABILITA’

- acciaio autopatinabile sabbiato e verniciato

- cassone areato ed ispezionabile

- dettagli semplici, sezioni compatte, pendenze, scolo acque

- stralli in trefoli sostituibili e regolabili

Dettagli antenna-attacco stralli


DURABILITA’: MATERIALI – CLASSE DI ESECUZIONE – SPECIFICHE PROTEZIONE

LA RESILIENZA DEI SISTEMI

In ecology, resilience is the capacity of an ecosystem to respond to a perturbation or disturbance by resisting damage and recovering quickly. Such perturbations and disturbances can include stochastic events such as fires, flooding, windstorms, insect population explosions, and human activities such as deforestation, fracking of the ground for oil extraction, pesticide sprayed in soil, and the introduction of exotic plant or animal species. Disturbances of sufficient magnitude or duration can profoundly affect an ecosystem and may force an ecosystem to reach a threshold beyond which a different regime of processes and structures predominates.

British Standard, BS65000(2014) defines "organisationalresilience" as "ability of an organization to anticipate, prepare for, and respond and adapt to incremental change and sudden disruptions in order to survive and prosper."[1]In recent years, a new consensus of the concept of resilience emerged as a practical response to the decreasing lifespan of organisations[2] and the from key stakeholders, including boards, governments, regulators, shareholders, staff, suppliers and customers to effectively address the issues of security, preparedness, risk, and survivability.

www.francobontempi.org

Stro N

GER


Stro N

GER


Stro N

GER

Engineering

INFRASTRUTTURE IN AMBITO URBANO: COMPLESSITA’ DI PROGETTO E DURABILITA’